淺談俄羅斯goner變電所自動化改造

淺談俄羅斯goner變電所自動化改造

1內(nèi)聯(lián)管理信息系統(tǒng)目前，蘇聯(lián)國家供電擁有兩種不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。即全國聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)聯(lián)供電系統(tǒng)和未聯(lián)網(wǎng)的獨(dú)立的小水電和柴油發(fā)電機(jī)組成的自給供電系統(tǒng)。全國聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)聯(lián)供電系統(tǒng)是埃塞俄比亞電力公司主要供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)由8座中小型水電站,13座柴油發(fā)電機(jī)組和1個(gè)地?zé)岚l(fā)電機(jī)組組成?？偘l(fā)電容量為721MW。占全國總發(fā)電量的98%;獨(dú)立的小水電和柴油發(fā)電機(jī)組成的自給供電系統(tǒng)提供的電力為30.04MW,占全國總發(fā)電量的2%。2保護(hù)裝置及運(yùn)行管理GONDER變電所由法國AVERA公司總承包于2003年1月建成投產(chǎn),所內(nèi)一、二次設(shè)備和通信設(shè)備基本上符合自動化改造的條件,斷路器全部是SF6斷路器,并設(shè)有專用的直流操作電源和專用的直流保護(hù)電源。直流電源采用125V蓄電池組和硅整流裝置組成。繼電保護(hù)裝置均由微機(jī)保護(hù)裝置(230kV線路保護(hù)是AVERAP442微機(jī)保護(hù)裝置;66kV線路保護(hù)是AVERAP142微機(jī)保護(hù)裝置;15kV線路保護(hù)是AVERAP142微機(jī)保護(hù)裝置;主變保護(hù)是AVERAP632微機(jī)保護(hù)裝置;230kV母差保護(hù)是由AVERAP741微機(jī)保護(hù)裝置)組成。中央信號分為事故信號和預(yù)告信號:(1)事故信號:斷路器事故跳閘時(shí),能及時(shí)發(fā)出音響信號(蜂鳴器),同時(shí)有相應(yīng)的信號繼電器掉牌、“掉牌未復(fù)歸”光字牌亮和相應(yīng)的位置指示燈閃光。(2)預(yù)告信號:發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)發(fā)出區(qū)別于事故信號音響的另一種聲音(警鈴),同時(shí)在光字牌上顯示故障的性質(zhì),如主變過負(fù)荷、輕瓦斯動作、溫度過高、母線單相接地、直流母線接地等異常告警信號。中央信號裝置可對事故信號及預(yù)告信號、光字牌運(yùn)行是否完好進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)發(fā)生音響后可手動解除,而故障性質(zhì)的顯示仍可保留。保護(hù)裝置的動作信號絕大多數(shù)采用掉牌信號繼電器且需手動復(fù)歸。GONDER變的運(yùn)行管理為有人值班方式:一般每班1人,每天2個(gè)值班員輪流值班,每天都要對設(shè)備進(jìn)行巡視和抄表、報(bào)負(fù)荷。調(diào)度值班員依靠電話由變電所值班員報(bào)送得到的抄表數(shù)據(jù),其誤差較大,不免會帶有人為因素的影響。檢修停電、調(diào)整負(fù)荷、方式變更等操作,由調(diào)度值班員下令,值班員執(zhí)行操作并回令。特別是在調(diào)荷操作中,不準(zhǔn)確、不及時(shí)、隨意性大。3er變配電所由于埃塞國家電力公司調(diào)度中心的建成,要求對做為主輸電網(wǎng)絡(luò)電壓等級的230kVGONDER變電所進(jìn)行改造,具備“四遙”功能。GONDER變電所改造后,自動化程度提高,減少了中間環(huán)節(jié),能有效減少誤操作、降低事故率,提高安全生產(chǎn)水平。GONDER變電所改造后,能夠增強(qiáng)埃塞俄比亞薄弱的電網(wǎng)運(yùn)行狀況和使GONDER地區(qū)的供電質(zhì)量和供電可靠性得到有效提高。4rtu接口屏的改造由于GONDER變電所建成投運(yùn)時(shí)間不長,設(shè)備相對比較先進(jìn),若全部更新成綜合自動化設(shè)備,一是運(yùn)行中的設(shè)備淘汰率較高,資金投入太多,造成浪費(fèi);二是工作量較大、停電時(shí)間較長;三是沒有必要,稍微更改就能很好利用。因此運(yùn)行中的GONDER變電所改造,應(yīng)在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上增設(shè)具有“四遙”功能的RTU,并和埃塞國家電力調(diào)度中心自動化系統(tǒng)相配合進(jìn)行技術(shù)改造。一次設(shè)備的技術(shù)改造:變電所原有的一次設(shè)備如隔離開關(guān)、SF6斷路器、電壓互感器、電流互感器、開關(guān)柜、母線等都是常規(guī)設(shè)備,只要加強(qiáng)維護(hù),絕大多數(shù)可以保留使用,但對于故障率高的設(shè)備應(yīng)下決心予以淘汰。SF6斷路器實(shí)際應(yīng)用效果良好,為變電所自動化改造奠定了良好的基礎(chǔ)。二次回路的技術(shù)改造:對原有的控制、保護(hù)、信號回路進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?以滿足“四遙”功能的需要。(1)遙信(YX)回路的改造:遙信功能主要反映的是狀態(tài)量,它分為位置信號、保護(hù)動作信號和其它信號。遙信又分為有源遙信和無源遙信。有源遙信是指信號取之于二次回路電壓線圈兩端,接在RTU的有源遙信輸入端,有直流125V電壓輸入。無源遙信是指信號取之于斷路器輔助觸點(diǎn),繼電器的常開(常閉)觸點(diǎn)等,接在RTU的無源遙信輸入端。GONDER變電所采用AVERA公司的C264RTU屏,要求遙信為無源遙信。由于保護(hù)動作信號全都反映在控制屏光字牌上,這些信號都是必須的,例如線路保護(hù)的保護(hù)動作、重合閘等信號,這些信號需要全部傳送到調(diào)度端,因此RTU的遙信通道必須足夠。根據(jù)原有的法國AVERA公司設(shè)計(jì),控制屏光字牌所有信號均已接至光耦隔離重動,轉(zhuǎn)換為24V重動信號,并將所有重動接點(diǎn)已接至RTU接口屏,此次改造部分僅需將RTU接口屏轉(zhuǎn)接至RTU屏,擴(kuò)建部分則可以從控制屏直接接至RTU屏。這樣設(shè)計(jì)合理、安全,一是電纜放置比較集中,不太會放錯(cuò)位置;二是電纜搭接不涉及控制回路,比較安全;三是不動原有的信號回路,不會解線解錯(cuò)電纜,施工工作量小而且安全;四是調(diào)試方便,遠(yuǎn)動信號(調(diào)度端信號)只需要和原有光字牌核對即可。在遠(yuǎn)動信號中,反映一次設(shè)備狀況的如刀閘位置、開關(guān)位置尤其重要。雖然在保護(hù)屏上大都能取過這些信號接點(diǎn),但這些接點(diǎn)是繼電器的重動接點(diǎn),不可靠,因此刀閘位置、開關(guān)位置只能從一次設(shè)備直接接輔助接點(diǎn),而且這些設(shè)備輔助接點(diǎn)一般都會有許多備用。(2)遙測(YC)回路的改造:15kV系統(tǒng)(單母線分段)線路遙測采集量主要是各回路的電流值和各段母線的電壓值。電壓值的采集由RTU的電壓變送器并聯(lián)接入各段電壓互感器的二次回路;電流值的采集由RTU的電流變送器串接在被采集的各路電流互感器的二次回路中(從控制屏電流表)。230kV系統(tǒng)和66kV系統(tǒng)的線路電流采集各自系統(tǒng)線路電流,電壓回路并接在模擬屏的測量電壓(經(jīng)刀閘切換過后的電壓)上。電網(wǎng)運(yùn)行的其它數(shù)據(jù)如有功功率、無功功率、功率因數(shù)等由調(diào)度端計(jì)算機(jī)根據(jù)收到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、儲存和顯示。(3)遙控(YK)回路的改造:變電所RTU接到遙控命令后,首先要判斷收到的命令是否正確,如果正確,將向調(diào)度端發(fā)送校驗(yàn)正確信號,調(diào)度端計(jì)算機(jī)收到校驗(yàn)正確信息并得到確認(rèn)后,由調(diào)度端后臺機(jī)向RTU發(fā)出命令,RTU接到執(zhí)行命令后,使執(zhí)行繼電器動作,達(dá)到使斷路器分合的目的。五防功能:GONDER變原沒有五防功能,僅依靠設(shè)備之間的電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖。此次在后臺機(jī)上增加斷路器與刀閘之間的聯(lián)鎖,保證聯(lián)鎖操作的正確性。(4)GONDER變遙調(diào)(YT)回路的改造:遙調(diào)功能實(shí)際上是遙控與遙信,或遙控與遙測的組合。有載調(diào)壓變壓器都有一個(gè)調(diào)壓控制裝置(GONDER變有載調(diào)壓裝置為MR),它既能控制主變檔位的升降同時(shí)也能顯示主變檔位。當(dāng)RTU接到遙調(diào)命令時(shí),執(zhí)行繼電器觸點(diǎn)閉合,接通升(降)回路,使有載調(diào)壓電機(jī)啟動回路接通,變壓器升(降)一個(gè)檔位,同時(shí)由控制器送出檔位信號。對于有些廠家生產(chǎn)的控制器的遙信輸出有有源和無源之分,在與RTU遙信端子連接時(shí)需注意,另外對于老型號不帶遙調(diào)功能的控制器需稍加改進(jìn)方可使用。5kv線路的動態(tài)保護(hù)由于設(shè)計(jì)考慮不周密,在現(xiàn)場調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)并解決了一些技術(shù)問題遠(yuǎn)方遙復(fù),遙控接點(diǎn)不夠用。一般微機(jī)保護(hù)裝置的動作后,信號繼電器帶自保持,這些信號必須手動復(fù)歸,在無人值班的情況下不可能再手動復(fù)歸。230kV線路AVERA保護(hù)共有3個(gè)獨(dú)立的保護(hù)復(fù)歸按扭,要是再用3個(gè)遙控量來遙控,一是遙控接點(diǎn)不夠用,二是后臺操作麻煩,現(xiàn)場改造時(shí)在微機(jī)保護(hù)增加一個(gè)中間繼電器,其輸出接點(diǎn)并聯(lián)在復(fù)歸按扭上,其線圈由一個(gè)遙控接點(diǎn)控制,當(dāng)需要復(fù)歸時(shí),調(diào)度值班員遙控操作給其復(fù)歸。這種方法可靠。實(shí)現(xiàn)開關(guān)遙控后,無KK合后位置。KK合后位置對230kV線路微機(jī)保護(hù)非常重要,原先是啟用控制屏的KK切換開關(guān)的合后位置,但實(shí)現(xiàn)開關(guān)遙控后,無KK合后位置?，F(xiàn)場改造調(diào)試時(shí),增加了一個(gè)雙位置繼電器,其兩個(gè)線圈分別并在手合/手分回路上。手合過后,其中一付接點(diǎn)閉合(只有手分命令來時(shí)才復(fù)歸),這付接點(diǎn)即為KK合后位置接點(diǎn)。